TWI490506B - 用於確定電流的電路和方法 - Google Patents

用於確定電流的電路和方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI490506B
TWI490506B TW099132067A TW99132067A TWI490506B TW I490506 B TWI490506 B TW I490506B TW 099132067 A TW099132067 A TW 099132067A TW 99132067 A TW99132067 A TW 99132067A TW I490506 B TWI490506 B TW I490506B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
current
voltage
terminal
aux
coupled
Prior art date
Application number
TW099132067A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201131174A (en
Inventor
Alan R Ball
Original Assignee
Semiconductor Components Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Components Ind filed Critical Semiconductor Components Ind
Publication of TW201131174A publication Critical patent/TW201131174A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI490506B publication Critical patent/TWI490506B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1588—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

用於確定電流的電路和方法
本發明一般涉及半導體元件，且更具體地涉及包括轉換器電路的半導體元件。
半導體元件用於包括膝上電腦、蜂窩電話、個人數位助理、視訊遊戲、視訊攝影機等的不同的可攜電子設備中。在這些應用中，設備可在不連接到外部交流(AC)電源的情況下操作。這裏電池可用於供電。但是，以這種方式操作設備使來自電池的電荷耗盡，以致於它們需要重新充電。當對電池重新充電時，希望在重新充電操作過程中快速為其重新充電而沒有過度功率損失，以便設備可以盡可能快地在可攜模式被使用。
圖1是習知技術轉換器電路10的電路示意圖。圖1中示出的是具有連接到放大器14的非反相輸入端子的端子和連接到放大器14的反相輸入端子的端子的電阻器12。放大器14的非反相輸入端子和連接到放大器14的反相輸入端子的電阻器12的端子被耦合，以用於在節點或輸入端子16接收輸入信號。放大器14具有提供代表流經電阻器12的電流IR12 的電壓信號VIR12 的輸出端子13。電阻器12的另一端子公共地連接到系統負載20和金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)22的汲極端子。MOSFET 22具有接收來自PWM控制電路24的脈衝寬度調變(PWM)控制信號的閘極端子和公共地連接到MOSFET 26的汲極端子和電感器28的一個端子的源極端子。電感器28的另一端子公共地連接到放大器30的非反相輸入端子和電阻器32的一個端子。電阻器32的另一端子公共地連接到放大器30的反相輸入端和電容器34以及電池36，以形成出現輸出電壓VOUT 的輸出端子38。放大器30具有輸出端子31。
在操作中，電流IR12 流入節點18。電流IR12 的部分IL20 流到系統負載20，且電流IR12 的部分ID22 流到MOSFET 22的汲極端子，部分IR32 由此流經電阻器32。電壓VIR12 出現在輸出端子13，且電壓VIR32 出現在輸出端子31。因此，轉換器電路10包括兩個電流迴路，其中一個電流迴路測量輸入電流IR12 且另一個電流迴路測量例如電池充電電流IR32 。將電池充電電流IR32 傳送通過兩個感測電阻器即電阻器12和32增加了從轉換器電路10中損耗的電量，而使其效率低下。
因此，具有用於確定高效操作的充電電流的方法和電路是有益的。該方法和電路的進一步的優勢是對於製造和操作是具有成本效益的並且是可靠的。
通過閱讀以下的詳細描述，結合所附圖式，本發明將被更好地理解，所附圖式中相同的元件符號指示相同的元件。
一般地，本發明提供了包括充電電路101的電源供應電路100和用於確定流入充電電路101的輸入電流的方法。依照實施方式，電源供應電路100的系統電流ISYS 實質上等於充電電路101的輸入電流IQIN 和流入系統負載126的輔助電流IAUX 的和。流經阻抗的充電電流ICHG 被轉換為反射電壓VIQIN ，且流經另一個阻抗的輔助電流IAUX 被轉換為求和器輸入電壓VAUX 。反射電壓VIQIN 代表輸入電流IQIN ，且求和器輸入電壓VAUX 代表輔助電流IAUX 。因此，輸入電流IQIN 通過測量經過阻抗的充電電流ICHG 並將其轉換為等效輸入電流IQIN 來確定。以舉例的方式，充電電路101的輸入電流IQIN 可通過感測充電電流ICHG 並將充電電流ICHG 按比例按比例調整(scaling)ICHG 以產生按比例調整的充電電流IDRV 來確定。按比例調整的充電電流IDRV 被調變以產生被轉換為電壓VIQIN 的調變電流IMOD 。反射電壓VIQIN 增加到求和器輸入電壓VAUX ，以形成代表系統電流ISYS 的系統電壓VSYS 。
圖2是依照本發明的實施方式的包括具有降低的功耗的充電電路101的電源供應電路100的電路示意圖。在圖2中示出的是連接到交流(AC)適配器114的相應的輸出端子的電源供應電路100的輸入端子110和112。應注意到電源供應電路100的電源不限於是AC適配器。其他適當的電源包括直流(DC)電源適配器、光生伏打電路、燃料電池等。AC適配器114可包括耦合到整流器124的電磁干擾(EMI)濾波器122。EMI濾波器122具有被耦合以用於接收來自AC電源120的輸入端子，且整流器124具有連接到電源供應電路100的輸入端子110和112的輸出端子。因此電源供應電路100被耦合以用於通過輸入端子110和112接收輸入信號，其中輸入端子112作為電流返回端子起作用。以舉例的方式說，電源供應電路100包括具有非反相輸入端子、反相輸入端子、輸出端子、以及可使用未示出的回饋網路實現的增益A1 的放大器102。非反相輸入端子公共地連接到可以是例如電阻器的阻抗104的一個端子和MOSFET 106的汲極端子以形成節點108。節點108連接到輸入端子110。應注意到節點108可作為輸入端子110。放大器102的反相輸入端子公共地連接到電阻器104的另一端子和系統負載126的輸入端子以形成節點109。系統負載126的適當的例子包括中央處理單元(CPU)、晶片組、雙數據速率同步動態隨機存取記憶體(DDR SDRAM)等。放大器102的輸出端子連接到求和器128的輸入端子。求和器128可稱為求和器電路或求和電路。
MOSFET 106具有被耦合以接收來自PWM控制電路130的輸出端132的控制信號VCTLH 的閘極端子、以及公共地連接到MOSFET 136的汲極端子和能量記憶體裝置或元件138的端子的源極端子，以形成節點140。MOSFET 136具有被耦合以用於接收來自PWM控制電路130的輸出端子134的控制信號VCTLL 的閘極端子、以及被耦合以用於接收操作電位源VSS 的源極端子。通過舉例的方式說，操作電位源VSS 是接地電位。應注意到，例如MOSFET 106和136的裝置的汲極和源極端子可稱為載流電極，且MOSFET 106和136的閘極端子可稱為控制端子。進一步應注意到，裝置106和136不限於是MOSFET。電晶體106和136的其他適當的裝置包括場效應電晶體、雙極型接面場效應電晶體、接面場效應電晶體等。
電源供應電路100還包括具有非反相輸入端子、反相輸入端子、輸出端子143的放大器142，以及可使用未示出的回饋網路實現的增益A2 。非反相輸入端子在節點146公共地連接到的能量儲存元件138的另一端子和阻抗144的一個端子。以舉例的方式說，阻抗144是電阻器。放大器142的反相輸入端子公共地耦合到電阻器144的另一端子和電容器147的一個端子，以形成節點148。節點148連接到電源供應電路100的充電端子150。電容器147的另一端子被耦合以用於接收操作電位源VSS 。放大器142的輸出端子143連接到電流到電流轉換器模組152的輸入端子，且PWM控制電路130的輸出端子132連接到電流到電流轉換器模組152的另一個輸入端子。轉換器模組152具有連接到求和器128的輸入端子的輸出端子153，並在其輸出端子產生代表流經MOSFET 106的汲極到源極電流的電壓信號VIQIN 。求和器128將來自放大器102的信號和來自轉換器模組152的信號相加以在輸出端子154形成代表流入節點108的電流ISYS 的相加後的信號VSYS 。MOSFET 106和136、PWM控制電路130、電感器138、電阻器144、放大器142和電流到電流轉換器模組152可稱為充電電路101。代表電流ISYS 的相加後的信號VSYS 被轉換為電流ISYS 。
圖3是依照實施方式的電流到電流轉換器模組152的電流示意圖，在該實施方式中，電流到電流轉換器模組152包括比較器160，該比較器160具有耦合到PWM控制電路130的輸出端子132的反相輸入端子、被耦合以接收參考電壓VREF 的非反相輸入端子、以及耦合到MOSFET 162的閘極端子的輸出端子。MOSFET 162具有被耦合以接收操作電位源VSS 的源極端子以及公共地連接到電壓控制電流源164的載流端子和二極體166的陽極的汲極端子。電壓控制電流源164具有被耦合以接收操作電位源VCC 的另一個載流端子和連接到放大器142(在圖2中示出)的輸出端子143的控制端子。二極體166的陰極公共地連接到電阻器168的一個端子和電容器170的一個端子以形成充電端子153。電壓VIQIN 出現在充電端子153處。電阻器168和電容器170的另外的端子被耦合以接收例如操作電位源VSS 。電阻器168和電容器170協作以形成濾波器171。雖然轉換器模組152被示出並被描述為在交換設置中，但這並非對本發明的限制。在另一個適當的設置中，轉換器模組152包括類比乘法器電路。
在操作中，電流ISYS 回應於來自AC適配器114的AC信號而產生。PWM控制電路130在輸出端子132和134的脈衝寬度調變輸出信號VCTLH 和VCTLL 以用於分別開啟和關閉MOSFET 106和136。當MOSFET 106開啟並傳導時，ISYS 流入節點108並被分為部分IAUX 和IQIN 。部分IAUX 稱為輔助負載電流或輔助電流並通過電阻器104流入系統負載126，且部分IQIN 稱為充電器輸入電流並從汲極端子流到MOSFET 106的源極端子並流向充電端子150。因此，電源供應電路100具有耦合到節點108的接收系統電流ISYS 的部分IAUX 的系統路徑、和耦合到節點108的接收系統電流ISYS 的部分IQIN 的電池充電路徑。電流IAUX 流經電阻器104但是不經過電阻器144，且電流IQIN 流經電阻器144但不經過電阻器104。電流IAUX 產生電阻器104兩端的電流感測電壓VR104 ，即，電流感測電壓VR104 是出現在放大器102的非反相輸入端子和反相輸入端子之間的電壓，或出現在節點108和109之間的電壓，其中節點108的電壓可由參考符號V108 識別，且節點109上的電壓可由參考符號V109 識別。應注意電流感測電壓VR104 可稱為差值電壓，因為其是電壓V108 和V109 之間的差值。電阻器104可稱為電壓產生元件或電流感測元件。回應於電流感測電壓VR104 ，放大器102在其輸出端子產生了可稱為按比例調整的電流感測電壓的電壓VAUX 。因此，電阻器104用於感測電流IAUX 。電壓VAUX 被傳送到求和器128的一個輸入端子。
充電電流ICHG 產生了電阻器144兩端的電流感測電壓VR144 ，即，電壓VR144 出現在放大器142的非反相輸入端子和反相輸入端子之間或節點146和148之間，其中節點146上的電壓可由參考符號V146 識別，且節點148上的電壓可由參考符號V148 識別。電阻器144還可稱為電壓產生元件或電流感測元件。因此，電阻器144用於感測電流ICHG 。應注意到充電電流ICHG 不限於使用電阻器144來確定。例如，充電電流ICHG 可使用低邊感測FET、高邊感測FET、或低邊和高邊感測FET兩者等來確定。回應於電壓VR144 ，放大器142在輸出端子143產生被傳送到電流到電流轉換器模組152的輸入端子的按比例調整的電壓VCHG 。按比例調整的電壓VCHG 還稱為充電電壓。另外，來自PWM控制電路130的輸出端子132的脈衝寬度調變電壓信號VCTLH 被傳送到電流到電流轉換器模組152。回應於信號VCHG 和VCTLH ，電流到電流轉換器模組152在輸出端子153產生代表充電電流IQIN 的電壓VIQIN 。電流對電流轉換器模組的152的操作參考圖3被進一步描述。電壓VIQIN 被傳送到求和器128的另一個輸入端子。求和器128產生了是電壓VAUX 和VIQIN 的和的輸出電壓VSYS ，其中電壓VSYS 代表流入節點108的電流ISYS 。
現參考圖3，充電電流ICHG 流經電阻器144並產生代表電流ICHG 的電流感測電壓VR144 。因此，電阻器144用於感測充電電流ICHG 。應注意到電壓VR144 可稱為差值電壓，因為其是電壓V146 和V148 之間的差值。放大器142產生由按比例調整電流感測電壓VR144 按比例調整的按比例調整電壓VCHG 。按比例調整電流感測電壓VR144 增加其信號位準，這提供了改進的抗擾度和準確度。因為電流感測電壓VR144 代表充電電流ICHG ，按比例調整電流感測電壓VR144 總計為按比例調整充電電流ICHG 。按比例調整的電壓VCHG 作為電壓控制電流源164的控制電壓起作用，其產生與電流ICHG 的標稱值成比例的按比例調整的電流IDRV 。依照實施例，按比例調整的電壓VCHG 按比例調整來自電壓控制電流源164的電流以產生具有比電流ICHG 更低的值的按比例調整的電流IDRV ，這改進了電流到電流轉換器152的效率。PWM控制電路130將來自輸出端132的PWM控制信號VCTLH 傳送到比較器160的反相輸入端子。以舉例的方式說，控制信號VCTLH 是具有被設置成驅動開關106的非空因數的脈衝序列。非空因數提供按比例調整因數KSCL 以將輸入電壓V108 (在圖2中的節點108上示出)改變為在輸出端子150和操作電位源VSS 之間出現的輸出電壓VOUT 。另外，包含在控制信號VCTLH 中的按比例調整因數KSCL 可用於通過按比例調整充電電流ICHG 來產生充電輸入電流IQIN 。
比較器160產生用於控制MOSFET 162的控制信號，其中控制信號具有反相非空因數作為控制信號VCTLH 。當開關電晶體106傳導電流時，MOSFET 162不傳導實質的電流。當MOSFET 162以非傳導模式操作時，按比例調整的電流IDRV 的部分IMOD 流入輸出濾波器171中，向電容器170增加電荷並產生代表輸入電流IQIN 的電壓VIQIN 。電壓VIQIN 可稱為反射電壓並由輸出濾波器171濾波。因此，按比例調整的電流IDRV 被轉換為反射電壓VIQIN 。因此，MOSFET 162將電流IDRV 的部分IMOD 引導向輸出濾波器171，而電流IDRV 的部分IDSMOD 通過MOSFET 162流到操作電位源VSS 。在開關電晶體106不傳導的時間間隔期間，MOSFET 162傳導電流並分流電流IDRV 或將電流IDRV 從電流源164引導到接地以使得不向輸出濾波器171增加任何電荷或能量。當MOSFET 162傳導時，二極體166阻擋輸出濾波器171的傳導路徑，這可能以其他方式將輸出濾波器171的電容器170放電。與電容器170組合的電容器168設置了時間常數，以用於集成來自電流IMOD 的脈衝電流信號。由電阻器168和電容器170設置的時間常數一般比控制信號VCTLH 的脈衝頻率低大約十倍。應注意到，時間常數可通過選擇電阻器168和電容器170的值來增加或減小。
如以上參考圖2所討論的，求和器128將電壓VAUX 和VCHG 相加以產生代表系統電流ISYS 的相加的電壓VSYS 。應注意到，系統電流ISYS 實質上等於電流IAUX 和IQIN 的和。電流IQIN 可稱為反射電流，因為其代表反射回MOSFET 106的汲極的充電電流ICHG 。系統使用相加的電壓VSYS 以監控來自AC適配器114的或來自某個其他源的總輸入電流，以在系統電流ISYS 達到超過AC適配器114的電流極限的水準時控制充電電流ICHG 。
到現在為止應認識到，已提供了用於確定在電源供應電路中流動的電流的電路和方法。依照實施方式，電源供應電路的系統電流ISYS 是系統負載和輔助電流IAUX 和充電器模組或電路電流IQIN 的和。充電器模組電流IQIN 可通過將充電電流ICHG 轉換為電流感測電壓並按比例調整電流感測電壓以產生按比例調整的電壓VCHG 來確定，該按比例調整的電壓VCHG 作為電壓控制電流源的控制電壓。按比例調整的電壓VCHG 按比例調整電流源電流。按比例調整的電流源電流依照脈衝寬度調變信號被路由，以產生反射電壓VIQIN 。電流感測電壓由輔助電流IAUX 產生並被按比例調整以形成求和器輸入電壓VAUX 。電壓VIQIN 和VAUX 被相加以形成代表系統電流ISYS 的系統電壓VSYS 。將電壓VIQIN 和VAUX 相加類似於將電流IQIN 和IAUX 相加以產生系統電流ISYS 。電流IQIN 和IAUX 沿著兩個獨立的路徑流動，其中每個路徑具有減少了的數量的電阻元件從而減少電阻損失。這個設置通過減小阻抗路徑損失來降低功耗，因為電池充電電流流經較低的電阻。
雖然本文中公開了具體的實施方式，但並不意味著本發明限於所公開的實施方式。本領域中具有通常知識者將認識到可作出修改和變型而不偏離本發明的精神。這意指本發明包括落入所附的申請專利範圍的範圍內的所有這樣的修改和變型。
10．．．轉換器電路
12．．．電阻器
13．．．輸出端子
14．．．放大器
16．．．節點/輸入端子
18．．．節點
20．．．系統負載
22．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
24．．．PWM控制電路
26．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
28．．．電感器
30．．．放大器
31．．．輸出端子
32．．．電阻器
34．．．電容器
36．．．電池
38．．．輸出端子
100．．．電源供應電路
101．．．充電電路
102．．．放大器
104．．．電阻器
106．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
108．．．節點
109．．．節點
110．．．輸入端子
112．．．輸入端子
114．．．AC適配器
120．．．AC電源
122．．．EMI濾波器
124．．．整流器
126．．．系統負載
128．．．求和器
130．．．PWM控制電路
132．．．輸出端子
134．．．輸出端子
136．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
138．．．能量記憶體裝置/能量儲存元件/電感器
140．．．節點
142．．．放大器
143．．．輸出端子
144．．．電阻器
146．．．節點
147．．．電容器
148．．．節點
150．．．充電端子
152．．．電流轉換器模組
153．．．輸出端子/充電端子
154．．．輸出端子
160．．．比較器
162．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
164．．．電壓控制電流源
166．．．二極體
168．．．電阻器
170．．．電容器
171．．．濾波器
圖1是習知技術轉換器電路的一部分的電路示意圖；
圖2是依照本發明的實施方式的包括開關轉換器電路的電源供應電路的電路示意圖；以及
圖3是圖2的電源供應電路的一部分的電路示意圖。
100．．．電源供應電路
101．．．充電電路
102．．．放大器
104．．．電阻器
106．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
108．．．節點
109．．．節點
110．．．輸入端子
112．．．輸入端子
114．．．AC適配器
120．．．AC電源
122．．．EMI濾波器
124．．．整流器
126．．．系統負載
128．．．求和器
130．．．PWM控制電路
132．．．輸出端子
134．．．輸出端子
136．．．金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
138．．．能量記憶體裝置/能量儲存元件/電感器
140．．．節點
142．．．放大器
143．．．輸出端子
144．．．電阻器
146．．．節點
147．．．電容器
148．．．節點
150．．．充電端子
152．．．電流轉換器模組
153．．．輸出端子/充電端子
154．．．輸出端子

Claims (10)

  1. 一種用於確定包括一轉換器電路(101)的一電路(100)中的一系統電流(ISYS )的方法，包括：將該系統電流分為一輸入電流及一輔助電流，其中該輸入電流流經一第一電阻器及一第一能量儲存元件，且該輔助電流流經一第二電阻器，及其中一第二能量儲存元件不存在於該輔助電流之一電流路徑；將一充電電流(ICHG )轉換為表示該輸入電流之一反射電壓(VIQIN )；將該輔助電流(IAUX )轉換為一求和器輸入電壓(VAUX )；以及將該反射電壓(VIQIN )添加到該求和器輸入電壓(VAUX )，以產生代表該系統電流(ISYS )的一充電器輸入電壓(VSYS )。
  2. 如請求項1之方法，其中將該輔助電流(IAUX )轉換為該求和器輸入電壓(VAUX )包括將一第一差值電壓(VR104 )放大以產生該求和器輸入電壓(VAUX )；將該充電電流(ICHG )轉換為該反射電壓(VIQIN )包括產生一第二差值電壓(VR144 )且更包括：將該第二差值電壓(VR144 )放大以產生一按比例調整的電流感測電壓(VCHG )；產生一脈衝寬度調變控制電壓(VCTLH )；使用該按比例調整的電流感測電壓(VCHG )和該脈衝寬 度調變控制電源(VCTLH )以產生一反射電流(IQIN )；以及由該反射電流(IQIN )產生該反射電壓(VIQIN )。
  3. 如請求項1之方法，其中：將該輔助電流(IAUX )轉換為該求和器輸入電壓(VAUX )包括將一第一差值電壓(VR104 )放大以產生該求和器輸入電壓(VAUX )，並將該輔助電流(IAUX )傳送通過一第二阻抗元件(104)；將該充電電流(ICHG )轉換為該反射電壓(VIQIN )包括產生一第二差值電壓(VR144 )且更包括放大該第二差值電壓(VR144 )以產生一按比例調整的電流感測電壓(VCHG )；產生一脈衝寬度調變控制電壓(VCTLH )；使用該按比例調整的電流感測電壓(VCHG )和該脈衝寬度調變控制電壓(VCTLH )以產生一反射電流(IQIN )；以及由該反射電流(IQIN )產生該反射電壓(VIQIN )；傳送該充電電流(ICHG )通過一第一阻抗元件(144)；且其中當傳送該充電電流(ICHG )通過該第一阻抗元件(144)時，該第二阻抗元件(104)沒有該充電電流(ICHG )，且當傳送該輔助電流(IAUX )通過該第二阻抗元件(104)時，該第一阻抗元件(144)沒有該輔助電流(IAUX )。
  4. 一種用於確定一電路的一輸入電流的方法，包括：將該系統電流分為一輸入電流及一輔助電流，其中該輸入電流流經一第一電阻器及一第一能量儲存元件，且該輔助電流流經一第二電阻器，及其中一第二能量儲存元件不存在於該輔助電流之一電流路徑； 使用一充電電流(ICHG )以產生一第一電流感測電壓(VR144 )；使用該第一電流感測電壓(VR144 )以產生一充電電壓(VCHG )；使用該充電電壓(VCHG )以按比例調整一驅動電流(IDRV )；以及將該按比例調整的驅動電流(IDRV )轉換為一反射電壓(VIQIN )。
  5. 如請求項4之方法，更包括：使用一輔助電流(IAUX )以產生一第二電流感測電壓(VR104 )包括傳導該輔助電流(IAUX )通過具有一第一端子和一第二端子的一第一阻抗(104)；以及產生該第二電流感測電壓(VR104 )作為該第一阻抗(104)的第一端子和第二端子之間的一差值電壓；按比例調整該第二電流感測電壓(VR104 )以產生一按比例調整的第二電流感測電壓(VAUX )；以及將該按比例調整的第二電流感測電壓(VAUX )和該反射電壓(VIQIN )相加以產生一相加的電壓(VSYS )，其中使用該第一電流感測電壓(VR144 )以產生該充電電壓(VCHG )包括按比例調整該第一電流感測電壓(VR144 )以產生該充電電壓(VCHG )。
  6. 如請求項4之方法，其中該充電電流(ICHG )沿著包括一第一阻抗(144)的一第一電流路徑流動，且更包括使用一輔助電流(IAUX )產生一第二電流感測電壓(VR104 )，其中該輔 助電流(IAUX )沿著包括一第二阻抗(104)且不包括該第一阻抗(144)的一第二電流路徑流動。
  7. 一種電源供應電路(100)，包括：一系統路徑，其耦合到一第一節點(108)，以接收一電流(ISYS )的一第一部分(IAUX )，該系統路徑包括具有一第一端子和一第二端子的一第一阻抗(104)，其中一能量儲存元件不存在於該系統路徑；以及一電池充電路徑，其耦合到該第一節點(108)，以接收該電流(ISYS )的一第二部分(IQIN )，該電池充電路徑包括具有一第一端子和一第二端子的一第二阻抗(144)，且其中該第一阻抗(104)不存在該電池充電路徑及該其中該能量儲存元件存在於該電池充電路徑。
  8. 如請求項7之電源供應電路(100)，更包括：一第一放大器(102)，其具有一第一輸入端子和一第二輸入端子和一輸出端子，該第一輸入端子耦合到該第一阻抗(104)的該第一端子，且該第二輸入端子耦合到該第一阻抗(104)的該第二端子；以及一求和器電路(128)，其具有一第一輸入端子和一第二輸入端子，該第一輸入端子耦合到該第一放大器(102)的該輸出端子；一第二放大器(142)，其具有一第一輸入端子和一第二輸入端子和一輸出端子，該第一輸入端子耦合到該第二阻抗(144)的該第一端子，且該第二輸入端子耦合到該第二阻抗(144)的該第二端子； 一轉換器電路(152)，其具有一第一輸入端子和一第二輸入端子和一輸出端子，該第一輸入端子耦合到該第二放大器(142)的該輸出端子，且該轉換器電路(152)的該輸出端子耦合到該求和器電路(128)的第二輸入端子；以及一脈衝寬度調變控制電路(130)，其具有一第一輸出端子和一第二輸出端子，該第一輸出端子耦合到該轉換器電路(152)的該第二輸入端子。
  9. 如請求項8之電源供應電路(100)，更包括：一第一電晶體(106)，其具有一第一載流電極和一第二載流電極以及一控制電極，該第一載流電極耦合到該第一節點(108)，該第二載流電極耦合到該第二阻抗(144)，且該控制電極耦合到該脈衝寬度調變控制電路(130)的該第一輸出端子；以及一第二電晶體(136)，其具有一第一載流電極和一第二載流電極和一控制電極，該第一載流電極耦合到該第一電晶體(106)的該第二載流電極，且該控制電極耦合到該控制電路(130)的該第二輸出端子。
  10. 如請求項9之電源供應電路(100)，其中該轉換器電路(152)包括：一比較器(160)，其具有一第一輸入端子和一第二輸入端子以及一輸出端子，該第一輸入端子耦合到該脈衝寬度調變控制電路(130)的該第一輸出端子；一第三電晶體(162)，其具有一控制電極和一第一載流電極和一第二載流電極，該控制電極耦合到該比較器 (160)的該輸出端子；一電壓控制電流源(164)，其具有耦合到該第三電晶體(162)的該第一載流電極的一載流端子；以及一電阻器(168)，其具有一第一端子和一第二端子；該第一端耦合到該電流源(164)的該載流端子。
TW099132067A 2009-12-07 2010-09-21 用於確定電流的電路和方法 TWI490506B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/632,600 US8143923B2 (en) 2009-12-07 2009-12-07 Circuit and method for determining a current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201131174A TW201131174A (en) 2011-09-16
TWI490506B true TWI490506B (zh) 2015-07-01

Family

ID=44081408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099132067A TWI490506B (zh) 2009-12-07 2010-09-21 用於確定電流的電路和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8143923B2 (zh)
CN (1) CN102088243B (zh)
HK (1) HK1157946A1 (zh)
TW (1) TWI490506B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201747B (zh) * 2010-03-23 2015-03-25 张亦彬 电压转换装置
US8823352B2 (en) * 2011-07-11 2014-09-02 Linear Technology Corporation Switching power supply having separate AC and DC current sensing paths
US20150084579A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 ACCO Brands Corporation Charging circuit
US9467122B2 (en) * 2014-08-29 2016-10-11 Freescale Semiconductor, Inc. Switching scheme to extend maximum input voltage range of a DC-to-DC voltage converter
US10523042B2 (en) * 2017-05-12 2019-12-31 Qualcomm Incorporated Master-slave charging circuit with slave charger input current sensing and adaptive battery current limiting

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477132A (en) * 1992-01-10 1995-12-19 Space Systems/Loral, Inc. Multi-sectioned power converter having current-sharing controller
CN1254783C (zh) * 2002-02-08 2006-05-03 精工爱普生株式会社 基准电压发生电路和方法、显示驱动电路、显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181120B1 (en) * 1999-09-01 2001-01-30 Intersil Corporation Current mode dc/dc converter with controlled output impedance
US6373734B1 (en) * 2000-09-15 2002-04-16 Artesyn Technologies, Inc. Power factor correction control circuit and power supply including same
US8004113B2 (en) * 2006-10-06 2011-08-23 Apple Inc. Methods and apparatuses for operating devices with solar power
JP5029055B2 (ja) * 2007-02-16 2012-09-19 富士通セミコンダクター株式会社 検出回路及び電源システム
JP5407684B2 (ja) * 2009-09-10 2014-02-05 株式会社リコー 充電制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477132A (en) * 1992-01-10 1995-12-19 Space Systems/Loral, Inc. Multi-sectioned power converter having current-sharing controller
CN1254783C (zh) * 2002-02-08 2006-05-03 精工爱普生株式会社 基准电压发生电路和方法、显示驱动电路、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201131174A (en) 2011-09-16
US8143923B2 (en) 2012-03-27
CN102088243A (zh) 2011-06-08
US20110133787A1 (en) 2011-06-09
HK1157946A1 (zh) 2012-07-06
CN102088243B (zh) 2014-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10714947B2 (en) Systems and methods for controlling battery current
Du et al. A 5-MHz 91% peak-power-efficiency buck regulator with auto-selectable peak-and valley-current control
CN101145699B (zh) 电源系统和用于控制输出电压的方法
CN101247081B (zh) 检测电路及电源系统
TWI490506B (zh) 用於確定電流的電路和方法
TW201502744A (zh) 電流檢測電路以及應用其的開關型調節器
US11171493B2 (en) Wireless parallel charging
Cheng et al. A high-accuracy and high-efficiency on-chip current sensing for current-mode control CMOS DC-DC buck converter
CN110875686A (zh) 电子转换器和操作电子转换器的方法
CN105811761A (zh) 一种电流采样电路及集成电流采样电路的boost电路
US20220255435A1 (en) Bidirectional switching converter and operating method thereof
CN104917375B (zh) Dc/dc转换器
US20100181967A1 (en) Battery Charger and Associated Method
JP5864561B2 (ja) 入力電流制限能力を有するスイッチングレギュレータ
US8476942B2 (en) Summation circuit in DC-DC converter
US10746778B2 (en) Fully differential current sensing
CN115276192A (zh) 一种电流控制电路、充电电路及电子设备
JP6288202B2 (ja) 定出力電圧を得るための改善されたｄｃ−ｄｃ変圧装置
TW201929434A (zh) 用於控制開關的裝置、方法及系統
TWI757667B (zh) 升壓轉換器
WO2023185154A1 (zh) Dcdc电路、电源适配器和电压转换方法
US9509157B2 (en) Power bank device and current-output method thereof
TW202349837A (zh) 快速放電之電源供應器
Mao Design and Analysis of Near-field Wireless Power Transfer Circuits and Systems
CN116505761A (zh) Buck变换器、主板和计算设备